一`科學的發展4
把天電引到地上的科學家富蘭克林
1752年6月的一天,黑雲壓頂,電閃雷鳴,大雨馬上就要到來。富蘭克林和他的兒子卻把一隻風箏放上了高空。此時,剛好一道閃電擊中風箏,富蘭克林的手中掠過了一種恐怖的麻木感。此時,他意識到自己把上帝之“火”引到了人間。於是,他抑製不住內心的激動,大聲向兒子呼喊:“威廉,我被電擊了!”
富蘭克林在雷雨中把從風箏線上得到的電引入了萊頓瓶中,回去以後他用雷電進行了各種各樣的電學實驗,得出了雷電與人工摩擦產生的電具有完全相同的性質,從此打破了學術界比較流行的雷電是“氣體爆炸”的觀點。
這個結論傳出之後,引起了巨大的轟動,富蘭克林在世界科學界的名聲大振。
富蘭克林1706年1月17日出生於北美洲的波士頓。他的父親原是英國漆匠,當時以製造蠟燭和肥皂為業,生有10個孩子,富蘭克林排行第八。富蘭克林8歲入學讀書,雖然學習成績優異,但由於他家中孩子太多,父親的收入無法負擔他讀書的費用。所以,他到10歲時就離開了學校,回家幫父親做蠟燭。12歲就開始在印刷所當學徒。
在當學徒的幾年,他在做工之餘堅持自學了數學和4門外語並借助印刷廠的圖書室閱讀了各種各樣的書籍。有時看得入迷,竟忘記了回家。這足見他學習意誌的堅定。而對科學實驗和觀察,他更是如癡如狂,尤其可貴的是他心思縝密,這對他在科學研究上有巨大的幫助。在電學上,他不僅解答了“電為何物”的問題,他將不同狀態下的電稱為“正電”和“負電”,並提出了電學中的“一流論”。在大氣電學方麵,他通過風箏實驗揭示了雷電現象的本質,被譽為“第二個普羅米修斯”。他在電學上所做的成績是具有劃時代意義的。他也因此成為蜚聲世界的一流的科學家。
不僅如此,富蘭克林還依據自己的“風箏試驗”發明了避雷針,並在其熱學研究的基礎上製造了新式火爐,自動烤肉機等。他的這些發明創造,給人們的生活、生產帶來了極大的方便。因而,他被美國的哈佛大學,英國的牛津大學、聖安德魯大學等大學授予碩士學位或博士學位。富蘭克林在科學上的成就很多,不隻是在電學上,他在光學、聲學、熱學、數學、植物學、海洋學等方麵也有研究,而且他還是一個理論與實踐結合十分完美的人。
富蘭克林不僅是一位偉大的科學家,還是一位接觸社會的活動家。在美國獨立戰爭爆發後,參加了第二屆大陸會議並參加起草了《獨立宣言》。1787年,他積極參加了製定美國憲法的工作,並組織了反對奴役黑人的運動。
1790年4月17日,富蘭克林在費城與世長辭,在他出殯的那一天,為他送葬的人多達兩萬,這充分表明了美國人民對他的痛悼之情。美國國會決定為他服喪一個月,法國國民議會也決議為他哀悼,他不僅屬於美國,也屬於全世界。
就這樣,富蘭克林走完了他人生路上的84個春秋,靜靜的躺在教堂院子裏的墓穴中。後人在他的碑文中這樣寫到:“從蒼天處取得閃電,從暴君處取得民權。”這兩句碑文概括了他一生中的兩件最輝煌的事業。
數學史上四傑之一歐拉
科學家大多都很多產,一生寫下幾十部書不算稀奇的事,但是能寫出886本書的恐怕就隻有瑞士數學家歐拉了。他從19歲開始發表論文,直到76歲,利用半個多世紀的時間為後人留下了浩如煙海的書籍和論文,這在科學史上是極為少見的。
歐拉於1707年4月15日出生於瑞士的巴塞爾一位牧師的家庭,父親是一個數學家。從小受家庭環境的影響,他對數學產生了濃厚的興趣。歐拉天生聰慧,13歲時便就讀巴塞爾大學,15歲獲得學士學位,次年獲碩士學位。
離開學校後的歐拉在瑞士沒有找到合適的工作。1727年,他應邀到俄羅斯聖彼得堡做著名教授丹尼爾的助手。1731年,他領導理論物理和實驗物理教研室的工作。兩年後,年僅26歲的歐拉接替丹尼爾,成為彼得堡科學院數學部的領導人。
在彼得堡科學院期間,歐拉勤奮地工作,取得了很多研究成果。1735年,歐拉使用自己發明的新方法,僅花了三天時間就計算出了一顆彗星的軌跡。長時間的持續工作使他在這一年右眼失明,但這並沒有降低他對科學研究的熱情。1736年,歐拉出版了《力學,或解析地敘述運動的理論》,提出質點或粒子的概念,同時,他還創立了分析力學、剛體力學,豐富和發展了牛頓的經典力學。
18世紀中期,在研究物理問題過程中,歐拉寫成了《方程的積分法研究》,創立了微分方程這門學科,並在此基礎上對函數用三角級數表示的方法和解微分方程的級數法等等進行了深入地研究。
1766年他在出版的《關於曲麵上曲線的研究》中,建立了曲麵理論,給出了空間曲線曲率半徑的解析表達式。這篇著作在微分幾何發展中占有重要地位,是微分幾何發展史上的一個裏程碑。
長期而繁重的科學研究,使他的左眼也慢慢失去了光明,但他仍然沒有放棄科學研究。1768年,他在聖彼得堡出版了《積分學原理》第一卷。兩年後第三卷出版,並且口述完成了《代數學完整引論》,這部書在數學界引起了一番浪潮,幾乎成為整個歐洲人學習的教科書。
在天文學上,歐拉對月球運動及攝動問題進行了研究。創立了月球繞地球運動地精確理論,解決了連牛頓都沒有解決月球運動的疑難問題。為了提高天文觀測的效果,他還對天文望遠鏡、顯微鏡進行了研究。
歐拉是科學曆史上著作最多的數學家,除了寫大量的研究性論文外,他還寫了大量數學方麵的課本,如《微分學原理》、《積分學原理》、《無窮小分析引論》等都成為數學史上的經典著作,其中《無窮小分析引論》為他贏得了“分析學的化身”的美譽。
歐拉是18世紀最傑出的數學家,他不僅為數學的發展作出了不可磨滅的貢獻,還把數學的理論和方法推廣到了物理學的各個領域。數學界把他和阿基米德、牛頓和高斯並稱為數學史上的“四傑”。1783年9月18日歐拉在俄國聖彼得堡突然疾病發作離開了人世,終年76歲。